[發(fā)明專利]一種非接觸式離床實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010486721.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111568437B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉濤;翟潛;林鵬翔;韓梅梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué);浙江福祉科創(chuàng)有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/11
• 分類號(hào): A61B5/11;A61B5/00;G06K9/00;G06T7/70
• 代理公司: 浙江麥維律師事務(wù)所 33413
• 代理人: 王磊;梁煉

本發(fā)明公開(kāi)了一種非接觸式離床實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：S1.利用毫米波雷達(dá)實(shí)時(shí)采集電磁回波數(shù)據(jù)，根據(jù)回波的變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)方向；S2.利用深度攝像頭采集實(shí)時(shí)圖像，基于視覺(jué)分析算法，計(jì)算監(jiān)測(cè)對(duì)象的位置與個(gè)體生物特征；S3.基于以上兩個(gè)步驟進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，提高對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象識(shí)別的精度，監(jiān)測(cè)離床時(shí)間并對(duì)意外風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行報(bào)警。本發(fā)明屬所公開(kāi)的非接觸式離床實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，可以實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)用戶夜間在床的狀態(tài)，并對(duì)離床時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的異常情況進(jìn)行報(bào)警。使用方便，可以對(duì)用戶的夜間離床異常風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并報(bào)警，擁有極高的可靠性與很好的推廣前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于非接觸式傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種非接觸式離床實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)

在醫(yī)院、社會(huì)福利院、精神病院和養(yǎng)老中心或家庭等護(hù)理機(jī)構(gòu)中，病人、老人、殘疾人夜間摔落病床或者離床后發(fā)生意外的情況時(shí)有發(fā)生，由于跌倒等意外事件帶來(lái)的損傷極容易給老年人或病人帶來(lái)嚴(yán)重甚至致命的損傷，倘若未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并且及時(shí)實(shí)施必要的救護(hù)措施，很可能會(huì)對(duì)老年人或者病人造成不可逆的不利影響甚至嚴(yán)重威脅生命安全。不僅是護(hù)理機(jī)構(gòu)，在有孩子的家庭中也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)夜間孩子睡覺(jué)過(guò)程中跌落床下而未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的事故，由于孩子未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)而容易著涼、生病，影響孩子健康的同時(shí)耽誤家長(zhǎng)的工作。因此，為改善對(duì)老年人或病人的照護(hù)狀況，大大降低夜間意外事件對(duì)老年人或病人健康與生命安全所帶來(lái)的威脅，在夜間對(duì)于老年人或病人進(jìn)行離床監(jiān)測(cè)是十分有意義的。

目前有很多研究與產(chǎn)品使用壓力傳感器、紅外傳感器、攝像頭等進(jìn)行離床監(jiān)測(cè)，如申請(qǐng)?zhí)枮?01610024087.5的發(fā)明專利公開(kāi)了一種使用嵌入式系統(tǒng)從壓力傳感器中獲取壓力數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步分析在離床狀態(tài)與進(jìn)行報(bào)警的方法，但是使用壓力傳感器存在蠕變、漂移或者接觸摩擦等問(wèn)題；如申請(qǐng)?zhí)?01710347552.3的發(fā)明專利公開(kāi)了一種使用紅外傳感器網(wǎng)絡(luò)與嵌入式系統(tǒng)來(lái)對(duì)離床或墜床事件進(jìn)行監(jiān)測(cè)并進(jìn)行報(bào)警的方法，但紅外傳感器易受到環(huán)境因素的影響且閾值方法實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)確率與誤報(bào)率并不優(yōu)秀；如申請(qǐng)?zhí)?01280042058.1的發(fā)明專利公開(kāi)了一種使用加速度計(jì)來(lái)對(duì)離床事件進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，但穿戴式傳感器容易對(duì)睡眠產(chǎn)生影響并且加速度信號(hào)分析離床運(yùn)動(dòng)的方法往往誤報(bào)率高，容易受到其他相似運(yùn)動(dòng)的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中壽命短、抗干擾性低、誤報(bào)率高等缺陷，并提供一種新型的用于非接觸式設(shè)備的呼吸實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法。

本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題，所采用的具體技術(shù)方案如下：

一種非接觸式離床實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：

S1.利用毫米波雷達(dá)實(shí)時(shí)采集電磁回波數(shù)據(jù)，根據(jù)回波的變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)方向；

S2.利用深度攝像頭采集實(shí)時(shí)圖像，基于視覺(jué)分析算法，計(jì)算監(jiān)測(cè)對(duì)象的位置與個(gè)體生物特征；

S3.基于步驟S1的分析結(jié)果和步驟S2中方法的算法結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，提高對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象識(shí)別的精度，監(jiān)測(cè)離床時(shí)間并對(duì)意外風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行報(bào)警。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，采用非穿戴式、非接觸式的方式可監(jiān)測(cè)用戶的離床情況，不影響監(jiān)測(cè)對(duì)象的生活，使用方便，易于推廣。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟S1中，所述回波經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)三維傅里葉變換后轉(zhuǎn)換為方位角-俯仰角-距離的三維復(fù)數(shù)組S(i,j,k,t)，其中，i為不同方位角的索引，j為不同俯仰角的索引，k為不同距離的索引，t為時(shí)間；

計(jì)算在每一個(gè)時(shí)刻通過(guò)時(shí)間差分?jǐn)?shù)組：

dS(i,j,k,t)＝|S(i,j,k,t)|-|S(i,j,k,t-1)|；

通過(guò)所述時(shí)間差分?jǐn)?shù)組來(lái)計(jì)算監(jiān)測(cè)對(duì)象發(fā)生運(yùn)動(dòng)的概率指標(biāo)：